Question

En un experimento, se introducen 100 gramos de Zinc (Zn), en un recipiente que contiene 100 cc de ácido nítrico (HNO3) (d=1,63 gr/cc), obteniéndose nitrato de zinc (Zn(NO3)2), 1,03 X 1023 moléculas de gas nitrógeno (N2), recogidas en un tubo de vacío, y agua que es absorbida por el nitrato de zinc. Para elaborar un informe del experimento, se debe anotar lo siguiente:

a) Masa del reactivo en exceso
b) Masa del nitrato de zinc que se produce
c) Volumen de agua que absorbe el nitrato de zinc
d) Eficiencia de la reacción

ayuda, por favor, les daré corazón y coronita

Answer 1

Respuesta:

a)29,51776g

b)67,9166g

c)23,2857mL

D)79,33%

Explicación:

La reaccion que se lleva a cabo es la siguiente:

5Zn + 12HNO3⇒5Zn(NO3)2+ N2+6h20

Datos:

100g Zn

100mL HNO3 (p=1,63g/mL)

La masa de Acido Nitrico (HNO3) se calcula a partir de:

$m=volumen*densidad=100mL*\frac{1,63g}{1mL}=163g$

Los moles de los reactivos se obtienen segun:

$nZn=100g*\frac{1gmol}{65,38g} =1,52952gmol de Zinc$

$nHNO_{3} =163g*\frac{1gmol}{63g} =2,58730gmol$

Se calcula el reactivo limite, con la cantidad inicial de zinc:

$1,52952gmolZn*\frac{12moles HNO3}{5moles Zn} =3,67085 gmolHNO3$

Lo cual sobrepasa a los 2,58730 gmol que tenemos disponible. Por tanto el HNO3 es el reactivo limite.

Se realizan calculos estequiometricos con el reactivo limite para obtener los moles de Zn que reaccionan con el:

$nHNO3=2,58730gmol*\frac{5gmolZn}{12gmolHNO3} =1,07804gmol$

Los moles de Zn en exceso se calculan por diferencia:

Zn(exceso)=1,52952gmol-1,07804gmol=0,45148gmol

La masa de Zn en exceso se obtiene a partir de:

$mZnexceso=0,45148gmol*\frac{65,38g}{1gmol} =29,51776g$

Respuesta a) 29,51776g

Para calcular loa moles de nitrato de zinc producidos:

$nZn(NO3)2=2,58730gmolHNO3*\frac{5gmol Zn(NO3)2}{12gmol HNO3} =1,07804gmol$

La masa de nitrato de zinc se obtiene a partir de:

$mZn(NO3)2=1,07804gmol*\frac{63g}{1gmol} =67,9166g$

Respuesta b) 67,9166g

los moles de agua producidos se obtienen a partir de:

$nH2O=2,58730gmolHNO3*\frac{6gmol H2O}{12gmolHNO3} =1,29365gmol H20$

la masa de agua se calcula mediante:

$mH2O=1,29365gmolH2O*\frac{18g}{1gmol H2O} =23,2857g$

Suponiendo que toda el agua producida es absorbida por el nitrato de zinc, y suponiendo que la densidad del agua es 1g/mL

$VH20=23,2857gH20*\frac{1mL}{1g} =23,2857mL$

Respuesta c) 23,2857mL

El nitrogeno real producido en la reaccion se obtiene mediante:

$nN2R=1,03x10^{23} moleculas N_{2} *(\frac{1gmol N2}{6,022X10^{23} molrculas})=0,17104 gmolN_{2}$

El nitrogeno teorico que se produciria consumiendo en su totalidad el reactivo limite se calcula mediante:

$nN2T=2,58730gmol HNO3*\frac{1gmol N2}{12gmol HNO3} =0,21561gmol$

El rendimiento de la reaccion se obtiene a partir de:

$Rend=\frac{nN2R}{nN2T} *100%$

$Rend=\frac{0,17104gmol}{0,21561gmol} *100=79,33$

Respuesta d) 79,33%